¿Cómo se hace una copia profunda de un objeto?


301

Es un poco difícil implementar una función de copia de objetos profundos. ¿Qué pasos toma para asegurarse de que el objeto original y el clonado no compartan ninguna referencia?


44
Kryo tiene soporte incorporado para copiar / clonar . Esta es una copia directa de un objeto a otro, no de un objeto-> bytes-> objeto.
Nates

1
Aquí hay una pregunta relacionada que se hizo más tarde: recomendación de utilidad de clones profundos
Brad Cupit

¡Usar la biblioteca de clonación me salvó el día! github.com/kostaskougios/cloning
Gaurav

Respuestas:


168

Una forma segura es serializar el objeto y luego deserializarlo. Esto asegura que todo sea una referencia nueva.

Aquí hay un artículo sobre cómo hacer esto de manera eficiente.

Advertencias: es posible que las clases anulen la serialización de modo que no se creen nuevas instancias , por ejemplo, para singletons. Además, por supuesto, esto no funciona si sus clases no son serializables.


66
Tenga en cuenta que la implementación FastByteArrayOutputStream proporcionada en el artículo podría ser más eficiente. Utiliza una expansión de estilo ArrayList cuando el búfer se llena, pero es mejor usar un enfoque de expansión de estilo LinkedList. En lugar de crear un nuevo búfer 2x y guardar el búfer actual, mantenga una lista vinculada de búferes, agregando uno nuevo cuando el actual se llene. Si recibe una solicitud para escribir más datos de los que cabrían en su tamaño de búfer predeterminado, cree un nodo de búfer que sea exactamente tan grande como la solicitud; los nodos no necesitan ser del mismo tamaño.
Brian Harris


Un buen artículo, que explica la copia profunda a través de la serialización: javaworld.com/article/2077578/learn-java/…
Ad Infinitum

La lista vinculada de @BrianHarris no es más eficiente que la matriz dinámica. La inserción de elementos en una matriz dinámica es una complejidad constante amortizada, mientras que la inserción en una lista vinculada es una complejidad lineal
Norill Tempest

¿Cuánto serializar y deserializar más lentamente que el enfoque de constructor de copia?
Woland

75

Algunas personas han mencionado el uso o la anulación Object.clone(). No lo hagas Object.clone()tiene algunos problemas importantes y se desaconseja su uso en la mayoría de los casos. Consulte el Artículo 11, de " Java efectivo " de Joshua Bloch para obtener una respuesta completa. Creo que puedes usarlo con seguridadObject.clone() en matrices de tipo primitivo, pero aparte de eso, debe ser prudente sobre el uso y la anulación del clon.

Los esquemas que se basan en la serialización (XML o de otro tipo) son poco claros.

No hay una respuesta fácil aquí. Si desea copiar en profundidad un objeto, tendrá que atravesar el gráfico del objeto y copiar cada objeto secundario explícitamente a través del constructor de copia del objeto o un método de fábrica estático que a su vez copia en profundidad el objeto secundario. Los inmutables (p. Ej., StringS) no necesitan copiarse. Por otro lado, debe favorecer la inmutabilidad por este motivo.


58

Puede realizar una copia profunda con la serialización sin crear archivos.

Su objeto que desea copiar en profundidad deberá hacerlo implement serializable. Si la clase no es final o no se puede modificar, extienda la clase e implemente serializable.

Convierta su clase en una secuencia de bytes:

ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(object);
oos.flush();
oos.close();
bos.close();
byte[] byteData = bos.toByteArray();

Restaura tu clase desde una secuencia de bytes:

ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(byteData);
(Object) object = (Object) new ObjectInputStream(bais).readObject();

44
Si la clase es final, ¿cómo la extenderías?
Kumar Manish

1
La clase @KumarManish MyContainer implementa Serializable {instancia MyFinalClass; ...}
Matteo T.

Me parece una gran respuesta. Clone is a mess
blackbird014

@MatteoT. ¿Cómo se serializará la propiedad de clase no serializable, no serializable instanceen este caso?
Farid

40

Puede hacer un clon profundo basado en serialización usando org.apache.commons.lang3.SerializationUtils.clone(T) Apache Commons Lang, pero tenga cuidado: el rendimiento es abismal.

En general, es una buena práctica escribir sus propios métodos de clonación para cada clase de un objeto en el gráfico de objeto que necesita clonación.


También está disponible enorg.apache.commons.lang.SerializationUtils
Pino

25

Una forma de implementar la copia profunda es agregar constructores de copia a cada clase asociada. Un constructor de copia toma una instancia de 'this' como argumento único y copia todos los valores de él. Bastante trabajo, pero bastante sencillo y seguro.

EDITAR: tenga en cuenta que no necesita utilizar métodos de acceso para leer los campos. Puede acceder a todos los campos directamente porque la instancia de origen siempre es del mismo tipo que la instancia con el constructor de copia. Obvio pero podría pasarse por alto.

Ejemplo:

public class Order {

    private long number;

    public Order() {
    }

    /**
     * Copy constructor
     */
    public Order(Order source) {
        number = source.number;
    }
}


public class Customer {

    private String name;
    private List<Order> orders = new ArrayList<Order>();

    public Customer() {
    }

    /**
     * Copy constructor
     */
    public Customer(Customer source) {
        name = source.name;
        for (Order sourceOrder : source.orders) {
            orders.add(new Order(sourceOrder));
        }
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

Editar: tenga en cuenta que cuando usa constructores de copia necesita saber el tipo de tiempo de ejecución del objeto que está copiando. Con el enfoque anterior, no puede copiar fácilmente una lista mixta (es posible que pueda hacerlo con algún código de reflexión).


1
Solo me interesa el caso de que lo que está copiando es una subclase, pero el padre hace referencia a él. ¿Es posible anular el constructor de copia?
Pork 'n' Bunny

¿Por qué su clase principal se refiere a su subclase? ¿Puede dar un ejemplo?
Adriaan Koster

1
El automóvil de clase pública extiende el vehículo y luego se refiere al automóvil como un vehículo. originaList = new ArrayList <Vehicle>; copyList = new ArrayList <Vehicle>; originalList.add (auto nuevo ()); para (Vehículo vehículo: lista de vehículos) {copyList.add (nuevo Vehículo (vehículo)); }
Pork 'n' Bunny

@AdriaanKoster: si la lista original contiene un Toyota, su código colocará un Caren la lista de destino. La clonación adecuada generalmente requiere que la clase proporcione un método de fábrica virtual cuyo contrato establezca que devolverá un nuevo objeto de su propia clase; el propio constructor de copia debe protectedgarantizar que solo se utilizará para construir objetos cuyo tipo preciso coincida con el del objeto que se copia).
supercat

Entonces, si entiendo su sugerencia correctamente, ¿el método de fábrica llamaría al constructor de copia privada? ¿Cómo se aseguraría el constructor de copia de una subclase de que los campos de la superclase se inicialicen? ¿Puede dar un ejemplo?
Adriaan Koster

20

Puede usar una biblioteca que tenga una API simple y realice una clonación relativamente rápida con reflexión (debería ser más rápida que los métodos de serialización).

Cloner cloner = new Cloner();

MyClass clone = cloner.deepClone(o);
// clone is a deep-clone of o

19

Apache commons ofrece una forma rápida de clonar profundamente un objeto.

My_Object object2= org.apache.commons.lang.SerializationUtils.clone(object1);

1
Sin embargo, esto solo funciona para el objeto que implementa Serializable y también para todos los campos que implementa Serializable.
wonhee

11

XStream es realmente útil en tales casos. Aquí hay un código simple para hacer clonación

private static final XStream XSTREAM = new XStream();
...

Object newObject = XSTREAM.fromXML(XSTREAM.toXML(obj));

1
Nooo, no necesita la sobrecarga de xml-ing el objeto.
egelev

@egeleve Te das cuenta de que estás respondiendo a un comentario del '08 ¿verdad? Ya no uso Java y probablemente haya mejores herramientas ahora. Sin embargo, en ese momento, serializar en un formato diferente y luego volver a serializar parecía un buen truco, definitivamente era ineficiente.
sankara


10

Para usuarios de Spring Framework . Usando clase org.springframework.util.SerializationUtils:

@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T extends Serializable> T clone(T object) {
     return (T) SerializationUtils.deserialize(SerializationUtils.serialize(object));
}

9

Para objetos complicados y cuando el rendimiento no es significativo, uso una biblioteca json, como gson para serializar el objeto en texto json, luego deserializar el texto para obtener un nuevo objeto.

gson que basado en la reflexión funcionará en la mayoría de los casos, excepto que los transientcampos no se copiarán y los objetos con referencia circular con causa StackOverflowError.

public static <T> T copy(T anObject, Class<T> classInfo) {
    Gson gson = new GsonBuilder().create();
    String text = gson.toJson(anObject);
    T newObject = gson.fromJson(text, classInfo);
    return newObject;
}
public static void main(String[] args) {
    String originalObject = "hello";
    String copiedObject = copy(originalObject, String.class);
}

3
Adhiérase a las convenciones de nomenclatura de Java para usted y nuestro bien.
Patrick Bergner

8

Use XStream ( http://x-stream.github.io/ ). Incluso puede controlar qué propiedades puede ignorar mediante anotaciones o especificando explícitamente el nombre de la propiedad a la clase XStream. Además, no necesita implementar una interfaz clonable.


7

La copia profunda solo se puede hacer con el consentimiento de cada clase. Si tiene control sobre la jerarquía de clases, puede implementar la interfaz clonable e implementar el método Clone. De lo contrario, es imposible hacer una copia profunda de forma segura porque el objeto también puede compartir recursos que no son de datos (por ejemplo, conexiones de bases de datos). Sin embargo, en general, la copia profunda se considera una mala práctica en el entorno Java y debe evitarse mediante las prácticas de diseño apropiadas.


2
¿Podría describir las "prácticas de diseño apropiadas"?
fklappan

6
import com.thoughtworks.xstream.XStream;

public class deepCopy {
    private static  XStream xstream = new XStream();

    //serialize with Xstream them deserialize ...
    public static Object deepCopy(Object obj){
        return xstream.fromXML(xstream.toXML(obj));
    }
}



2

1)

public static Object deepClone(Object object) {
   try {
     ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
     ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
     oos.writeObject(object);
     ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
     ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
     return ois.readObject();
   }
   catch (Exception e) {
     e.printStackTrace();
     return null;
   }
 }

2)

    // (1) create a MyPerson object named Al
    MyAddress address = new MyAddress("Vishrantwadi ", "Pune", "India");
    MyPerson al = new MyPerson("Al", "Arun", address);

    // (2) make a deep clone of Al
    MyPerson neighbor = (MyPerson)deepClone(al);

Aquí su clase MyPerson y MyAddress deben implementar una interfaz serilazable


2

Usando Jackson para serializar y deserializar el objeto. Esta implementación no requiere que el objeto implemente la clase Serializable.

  <T> T clone(T object, Class<T> clazzType) throws IOException {

    final ObjectMapper objMapper = new ObjectMapper();
    String jsonStr= objMapper.writeValueAsString(object);

    return objMapper.readValue(jsonStr, clazzType);

  }
Al usar nuestro sitio, usted reconoce que ha leído y comprende nuestra Política de Cookies y Política de Privacidad.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.